母线保护(继电保护原理)

母线保护

母线是电流系统中汇集和分配电能的重要元件，将来自电源的电能汇集到母线上，再从母线上将电能分配给各个不同的负荷区。

母线如果发生故障，将会使连接在母线上的所有元件停电，进线，出线都会断开。若枢纽变电所的母线上发生故障，甚至会破坏整个系统的稳定，使故障进一步扩大，其后果极为严重。

母线的结构比较简单，但是比线路上，有一点好处，母线是在变电站内部，不在野外，属于非工作人员接触不到的地方，和输电线路不一样，因此，受自然环境影响相对较小，主要是受到自身变电站的影响。

母线故障的主要原因分析

运行经验表明：母线故障大多是单相接地短路和由其引起的相间短路。

母线故障按照统计表明，它大体的故障分为以下几种：

（1）由于在设计时设计不合理，造成了母线运行以后，可能会出现断线（机械强度不够），或者绝缘强度不够而出现的散落。

（2）由于长期运行以及绝缘子上受到的污染（灰尘等）造成绝缘强度下降而出现的散落。

（3）人员的误操作。带地线合闸。没有拆除地线的情况或者没有拉开接地刀闸的情况下，给母线充电，引发的母线故障。

对母线保护的要求

（1）必须快速有选择地切除故障母线。切除故障母线会使得线路上的所有元件停电，但是如果不切除开，事故蔓延非常迅速，影响更大，往下影响负荷，往上影响电源，更容易影响系统的稳定性。

（2）应能可靠、方便地适应母线运行方式的变化。尤其是对双母线这种接线方式，我们可以根据需要将我们相应的进出线接在不同的母线上，以适用灵活的调度方式。

（3）接线尽量简化。如果母线上所连接的设备较多，我们要将所有设备的相关信息引进，引进的数量较多，如果接线复杂，就会比我们任何一个设备的复杂程度都高。母线上出线一般有几条甚至十几条，如果接线不简化，就会使得保护接线非常复杂。

装设母线保护的基本原则

母线保护总的来说可以分为两大类型：

（1）利用供电元件的保护来保护母线。利用电源侧的保护来保护母线供电，当母线发生故障时，利用电源侧的后备保护来切除母线故障。对于双侧电源来说，也可以利用线路的保护来切除母线故障。满足了接线尽量简化的要求。但是对于后备保护来说，往往要首先判断是不是自己内部的故障，要加有延时，不能快速地切除母线故障。对于双母线方式来说，不能满足可靠，方便地适应母线运行方式的要求，两条母线同时工作，当母线发生故障，无法有效地判断哪一条发生故障。适合单母线运行方式。

（2）装设母线保护专用装置。

母线保护（专用母线保护）的基本原理

母线保护可以分为2大类：

1、电流差动方式

1）正常运行及外部故障时，流入母线的电流和流出母线的电流相等；电流和值为0；

2）在内部故障时，所有电源都将向故障点提供短路电流，所有非电源元件上的电流都为0，因此流入故障母线上的短路电流I应为n个电源提供的断流电流之和。

2、电流相位比较式

1）正常运行及外部故障时，有流入电流就有流出电流。因此从相位角度来考虑，总有一个或数个元件电流与其他元件电流方向相反，即相位差为180°。

2）内部故障时，所有电流都流向故障点，因此其他电流相位相同，即相差为0°。